Uzay uçuşunun da DNA mutasyonlarıyla bağlantılı olduğu bulundu.
Sina Dağı’ndaki Icahn Tıp Okulu’ndan çığır açan bir araştırma, astronotların potansiyel olarak uzay uçuşuyla bağlantılı mutasyonlar geliştirme olasılığının daha yüksek olduğunu ve bu da astronotun yaşam boyu kanser ve kalp hastalığına yakalanma riskini artırdığını buldu.
Araştırmacılar, Ulusal Havacılık ve Uzay Dairesi (NASA) için 1998 ve 2001 yılları arasında uzay mekiği görevlerinde görev yapan astronotlardan kan örnekleri aldı. 14 astronotun tamamı bulundu DNA kan oluşturan sistemdeki (hematopoietik kök hücreler) değişiklikler veya somatik mutasyonlar. Yakın zamanda dergide yayınlanan araştırmaları İletişim Biyolojisibu mutasyonların uzay uçuşuyla ortaya çıkma olasılığını yükseltiyor ve astronotların kariyerleri boyunca ve emeklilikleri boyunca sağlıklarına dikkat etmeleri için rutin kan testinin önemini vurguluyor.
Somatik mutasyonlar, döllenmeden sonra ve sperm veya yumurta hücreleri dışındaki hücrelerde meydana gelen, yani çocuklara aktarılamayan mutasyonlardır. Bu çalışmada ortaya çıkarılan mutasyonlar, klonal hematopoez (CH) olarak bilinen bir süreç olan tek bir klondan üretilen fazla kan hücresi ile karakterize edildi. Bu tür mutasyonlar genellikle UV radyasyonuna veya belirli kimyasallara maruz kalma gibi çevresel nedenlerle ortaya çıkar ve kanser için kemoterapi veya radyasyon tedavisinin bir sonucu olarak gelişebilir. CH’nin birkaç semptomu veya belirtisi vardır; çoğu birey, diğer bozukluklar için kanlarının genetik testleriyle tanımlanır. CH her zaman bir hastalık belirtisi olmasa da, artan kan kanseri ve kardiyovasküler hastalık riski ile bağlantılıdır.
“Astronotlar, birçok faktörün somatik mutasyonlara, en önemlisi uzay radyasyonuna yol açabileceği aşırı bir ortamda çalışırlar, bu da bu mutasyonların klonal hematopoezde gelişme riskinin olduğu anlamına gelir. Hem ticari uzay uçuşlarına hem de derin uzay araştırmalarına artan ilgi ve tekrarlanan veya uzun süreli keşif uzay görevleriyle ilişkili çeşitli zararlı faktörlere maruz kalmanın potansiyel sağlık riskleri göz önüne alındığında, MarsÇalışmanın baş yazarı David Goukassian, Icahn Mount Sinai’deki Kardiyovasküler Araştırma Enstitüsü ile Tıp Profesörü (Kardiyoloji) dedi.
Çalışma konuları, 1998 ve 2001 yılları arasında nispeten kısa (ortalama 12 gün) uzay mekiği görevlerinde uçan astronotlardı. Ortalama yaşları yaklaşık 42 idi; kabaca yüzde 85’i erkekti ve 14 kişiden altısı ilk görevlerindeydi. Araştırmacılar, uçuşlarından 10 gün önce ve iniş gününde astronotlardan tam kan örnekleri ve inişten sadece üç gün sonra beyaz kan hücrelerini topladılar. Numuneler -80ºC’de yaklaşık 20 yıl saklandı.
Araştırmacılar, DNA dizilimini ve ardından kapsamlı biyoinformatik analizlerini kullanarak, 17 CH-sürücü geninde 34 mutasyon tanımladılar. En sık mutasyonlar, tümör baskılayıcı bir protein üreten bir gen olan TP53’te ve akut miyeloid lösemide en sık mutasyona uğramış genlerden biri olan DNMT3A’da meydana geldi. Bununla birlikte, araştırmacıların değerlendirdiği genlerdeki somatik mutasyonların sıklığı yüzde ikiden azdı; bu, belirsiz potansiyelin klonal hematopoezi (CHIP) olarak kabul edilecek hematopoietik kök hücrelerdeki somatik mutasyonlar için teknik eşik. CHIP, yaşlı bireylerde daha yaygındır ve kardiyovasküler hastalık ve hem hematolojik hem de katı kanser geliştirme riskinin artmasıyla ilişkilidir.
“Gözlemlediğimiz klonal hematopoez nispeten küçük boyutta olsa da, bu astronotların nispeten genç yaşları ve sağlıkları göz önüne alındığında, bu mutasyonları gözlemlememiz şaşırtıcıydı. Bu mutasyonların varlığı, astronotların kardiyovasküler hastalık veya kanser geliştireceği anlamına gelmez, ancak bunun zaman içinde, derin uzayın aşırı ortamına sürekli ve uzun süreli maruz kalma yoluyla gerçekleşmesi riski vardır” dedi. . “Bu çalışma sayesinde, astronotların işleriyle ilgili hastalıkları geliştirme konusundaki bireysel duyarlılıklarını, işlerini yapma yeteneklerini etkileyebilecek herhangi bir etki olmaksızın belirleyebileceğimizi gösterdik. Gerçekten de, çalışmalarımız bu duyarlılığı değerlendirmek için erken ve sürekli taramanın önemini göstermektedir. tavsiyemiz şudur NASAve tıbbi ekibi, astronotları somatik mutasyonlar ve olası klonal genişleme veya gerileme için her üç ila beş yılda bir ve daha az önemli olmayan, somatik mutasyonların klonal olarak genişleyebileceği ve CHIP haline gelebileceği emeklilik yıllarına kadar tarar.
Ekibin araştırması, insan vücudunun hücrelerinde oluşan ve daha sonra kana salınan nükleik asitlerin, proteinlerin, lipidlerin ve metabolitlerin küçük lipid katmanlı mikroskobik kesecikleri olan eksozomlardaki öngörücü biyobelirteçleri tanımlamak için aynı örnekleri kullanan önceki çalışmaları takip ediyor. dolaşım, dolayısıyla hücreler arası durumlarını yansıtan menşe hücrelerinden bilgi taşırlar. Eksozomların bu özelliği onları sağlık ve/veya hastalığın büyük biyobelirteçleri olarak nitelendirebilir ve vücutta çok uzak bir mesafeden bir hücreden diğerine bilgi aktarabilir. Araştırmacılar, insan kalp hücrelerini astronotlardan elde edilen eksozomlarla tedavi ettiklerinde, eksozomların kemik, kalp ve iskelet kası sağlığında önemli bir rol oynayan D vitamini reseptörünün biyolojisini etkilediğini buldular. Ayrıca uzay uçuşunun hücrelere enerji sağlayan küçük organellerin genomu olan mitokondriyal DNA üzerindeki etkisini de değerlendirdiler. Bu çalışmada ekip, astronotların kanında dolaşan hücresiz mitokondriyal DNA miktarının normalden iki ila 350 kat daha fazla olduğunu ve bunun vücudun başka yerlerinde oksidatif hasara ve iltihaplanmaya yol açabileceğini buldu.
“Bu çalışmalar sayesinde, astronotlar arasında uzay uçuşunun sağlık riskini değerlendirme potansiyelini gösterdik. Şu anda önemli olan, çok sayıda astronotun dahil olduğu uzunlamasına geriye dönük ve iyi kontrollü prospektif çalışmalar yürütmek ve bu riskin sürekli maruz kalmaya bağlı olarak nasıl geliştiğini görmek ve ardından bu verileri klinik semptomlar, görüntüleme ve laboratuvar sonuçlarıyla karşılaştırmaktır. Bu, gördüğümüz olgulara dayalı olarak hangi bireylerin hastalığa yakalanma olasılığının daha yüksek olduğu konusunda bilinçli tahminler yapmamızı sağlayacak ve erken müdahale ve önlemeye yönelik bireyselleştirilmiş hassas tıp yaklaşımlarının kapısını açacaktır” dedi.
Referans: Agnieszka Brojakowska, Anupreet Kour, Mark Charles Thel, Eunbee Park, Malik Bisserier, Venkata Naga Srikanth Garikipati, Lahouaria Hadri, Paul J. Mills, Kenneth Walsh ve David A. Goukasyan, 17 Ağustos 2022, İletişim Biyolojisi.
DOI: 10.1038/s42003-022-03777-z
uzay-2